并發學習筆記 (4)

shiguibiao 發布于2019-08-14 12:15 / 2154人閱讀

摘要：不剝奪條件進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。如果能確保所有的線程都是按照相同的順序獲得鎖，那么死鎖就不會發生。按照順序加鎖是一種有效的死鎖預防機制。這種機制存在一個問題，在中不能對同步塊設置超時時間。

[tutorial site][1]

死鎖 deadlock

死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，因競爭資源而造成的一種互相等待的現在，若無外力作用，它們都無法推進下去。

再重提下競態條件

競態條件（race condition），從多線程間通信的角度來講，是指兩個或多個線程對共享的數據進行讀或寫的操作時，最終的結果取決于這些線程的執行順序的情況。
導致競態條件的代碼是關鍵區域

這是一個嚴重的問題，因為死鎖會讓你的程序掛起無法完成任務，死鎖的發生必須滿足以下四個條件：

互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。

請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。

不剝奪條件：進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。

循環等待條件：若干進程之間形成一種頭尾相接的循環等待資源關系。

避免死鎖的方法： 加鎖順序

當多個線程需要相同的一些鎖，但是按照不同的順序加鎖，死鎖就很容易發生。
如果能確保所有的線程都是按照相同的順序獲得鎖，那么死鎖就不會發生。

Note: 按照順序加鎖是一種有效的死鎖預防機制。但是，這種方式需要你事先知道所有可能會用到的鎖, 并對這些鎖做適當的排序，但總有些時候是無法預知的.

加鎖時限

另外一個可以避免死鎖的方法是在嘗試獲取鎖的時候加一個超時時間，這也就意味著在嘗試獲取鎖的過程中若超過了這個時限該線程則放棄對該鎖請求。若一個線程沒有在給定的時限內成功獲得所有需要的鎖，則會進行回退并釋放所有已經獲得的鎖，然后等待一段隨機的時間再重試。這段隨機的等待時間讓其它線程有機會嘗試獲取相同的這些鎖，并且讓該應用在沒有獲得鎖的時候可以繼續運行.

Note: 由于存在鎖的超時，所以我們不能認為這種場景就一定是出現了死鎖。也可能是因為獲得了鎖的線程（導致其它線程超時）需要很長的時間去完成它的任務。

此外，如果有非常多的線程同一時間去競爭同一批資源，就算有超時和回退機制，還是可能會導致這些線程重復地嘗試但卻始終得不到鎖。

這種機制存在一個問題，在 Java 中不能對 synchronized 同步塊設置超時時間。你需要創建一個自定義鎖

死鎖檢測

死鎖檢測是一個更好的死鎖預防機制，它主要是針對那些不可能實現按序加鎖并且鎖超時也不可行的場景。

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